Hace unos días dediqué un post al mecanismo de oxidación lipídica bajo un enfoque de entrenamiento endurance o de resistencia (enlace). Sin embargo, hay otras situaciones en las que las grasas serán utilizadas para satisfacer las demandas energéticas. Sabemos que tanto hidratos de carbono (CHO) como grasas, serán los principales sustratos a oxidar en la mitocondria en respuesta a la contracción muscular. La participación de las grasas irán en aumento desde un entorno de trabajo de intensidad baja a moderada con pico en esfuerzos que rondan el 65% VO2max, para a partir de ahí, ponderar de forma menos significativa y pasando a ser la oxidación de los CHO la principal fuente de ATP (1). Los resultados de Brooks y Mercier en 1994 (ya mencionados en el post anterior) han sido confirmados en estudios posteriores, por ejemplo el trabajo de Venables et al (2) demostró que el rango en el que las grasas se oxidaron en mayor cantidad fue en rangos de 48 al 61% Vo2max.

Entrenar provoca cambios a nivel celular

Entre las adaptaciones que se producen en el organismo en respuesta al entreno continuado a lo largo del tiempo a intensidades como las señaladas, se encuentran una mayor eficacia a la hora de acudir a las grasas como combustible energético, suponiendo un ahorro del glucógeno muscular de forma significativa. Por ejemplo, una mayor capacidad de oxidación del músculo esquelético se ve reflejado en un incremento tanto de la masa como de la densidad mitocondrial.

En la siguiente gráfica tenemos resumidas las vías de señalización que alteran la fisiología mitocondrial en el músculo esquelético humano (3). En general hay 3 estímulos extracelulares primarios:

• Restricción calórica.
• Ejercicio.
• Hipoxia.

Estas situaciones dan lugar a cambios citosólicos (ADP, AMP, ATP, Glutatión oxidado/reducido, H2O2, NAD+/NADH) que activan/regulan positivamente enzimas específicas (AMPK, CaMK, p38MAPKs, SIRTs) que estimulan un regulador maestro de la regulación mitocondrial (PGC-1α) que aumentan la actividad transcripcional de los receptores relacionados con estrógenos, factores respiratorios nucleares, que luego se transloca a las mitocondrias.

Una primera aproximación nos da una idea de lo contundente del impacto que tiene practicar deporte a intensidad moderada a largo plazo:

a) Se ve incrementada la capacidad del individuo de usar las grasas como combustible energético, es decir, nos convertimos en máquinas más eficientes, desde el punto de vista energético.

b) Mejora sustancial de la capacidad de incrementar la captación máxima de oxígeno (VO2max).

c) Mejora de la sensibilidad a la insulina.

d) Mejor control del peso corporal.

Sin embargo, mantener a largo plazo el interés por esta modalidad deportiva no es fácil y se acaba perdiendo el grado de adherencia. Aparecen en escena en los últimos tiempos otras opciones de practicar deporte, por ejemplo, basados en entrenos de intervalos a alta intensidad (HIIT), que son ejecuciones breves (1 a 4 minutos) en intensidades elevadas, que pueden llegar al 100%.

Entrenar HIIT también será efectivo en la oxidación de las grasas

Entrenar HIIT provoca mejoras en el VO2max, incluso por encima de sujetos que practican modalidad endurance. Es de sobra conocido el vínculo entre aptitud aeróbica y evento cardiovascuar, por lo que diseñar programas en la que las dosis de entreno estén basadas en intensidad de la repetición, duración, tipo de trabajo, reposo, etc, estará altamente recomendado para la población en general. La revisión de Milanovic et al de 2015 (4) profundiza en este postulado.

Es importante aclarar que por motivos de simplificación estoy usando el concepto HIIT para englobar a todas las disciplinas de entrenamiento por intervalos, sin embargo, podemos distinguir claramente dos apartados dentro del mismo: HIIT que está formado por entrenamiento de intervalos de alta intensidad, normalmente ejecutada a esfuerzos casi máximos y entrenamiento de intervalo de velocidad o SIT (o entreno interválico de sprint) a esfuerzos supramáximos. Ambas formas inducen a cambios fisiológicos similares a los demostrados en disciplinas endurance (ya mencionados incremento VO2max o contenido mitocondrial).

Las adaptaciones del músculo esquelético, el estrés celular y las señalizaciones metabólicas resultantes para la biogénesis mitocondrial dependen en gran medida de la intensidad del ejercicio. Cuando se ha estudiado en el mismo individuo el impacto de la modificiación del contenido mitocondrial tras sesiones HIIT y endurance, los resultados fueron superioes en el caso HIIT. Introducir sesiones SIT en los protocolos provoca similar impacto que cuando entrenamos endurance, a pesar de suponer un volumen muy inferior de tiempo dedicado. Esto debe ser tenido en consideración a la hora de diseñar recomendaciones de entrenamientos con un enfoque clínico, la falta de tiempo suele ser un obstáculo y motivo de abandono en la actividad física.

En la gráfica que muestro a continuación (5) con los principales tipos de ejercicio aeróbico, puede apreciarse el volumen asociado con cada protocolo basado en duraciones y frecuencias de entrenamientos proporcionadas.

MICT es entrenamiento continuo de intensidad moderada

HIIT y SIT ya explicado.

El volumen de entrenamiento ha sido históricamente un determinante importante en el aumento en el contenido mitocondrial. La medición de la  citrato sintasa, (enzima que participa en la primera reacción del ciclo de Krebs, se localiza en la matriz mitocondrial y es usado como marcador enzimático cuantitativo para la presencia de mitocondrias intactas), antes y después de programas HIIT y endurance ha permitido estimar el impacto de distintos tipos de entreno a este nivel celular.

Regulación de la oxidación de las grasas y tiempos

Incluye los siguientes procesos

a) Lipólisis del tejido adiposo y transporte de ácidos grasos libres al músculo.

b) Movimiento de los ácidos grasos libres a través de la membrana muscular mediante unión con proteínas como FABPpm y CD36.

c) Regulación de la actividad de triglicéridos musculares y lipasa sensible a hormonas.

d) regulación del movimiento de ácidos grasos a través de las membranas mitocondriales a través de carnitina palmitoil transferasa.

El ácido graso libre en este “viaje” se quema finalmente en la mitocondria a través de beta oxidación y posteriormente el ciclo de Krebs y una cadena de transporte de electrones, alteran enzimas entra las que se encuentran las ya citadas citrato sintasa o citocromo c oxidasa.

En general, se aprecian cambios a nivel celular al poco tiempo de mantener una regularidad en los entrenamientos, siendo 6 semanas un periodo en el que encontraremos incremento en la oxidación de las grasas de todo el cuerpo, independientemente del tipo de protocolo pautado.

Reflexión final

Para finalizar querid@s amig@s, hacer incapié en la importancia de practicar deporte de forma regular. Nadie debería imponer una modalidad deportiva por encima de otra, ya sea en un entorno de trabajo de intensidad moderada a intervalos de alta intensidad, encontramos en pocas semanas cambios significativos en nuestra salud, que entre otras cosas, acabarán ayudando en el objetivo, por ejemplo, de pérdida de peso o mantenimiento del mismo.

Tengamos en cuenta los profesionales sanitarios que una recomendación errónea en la pauta de actividad física llevará con casi toda probabilidad a fustración y abandono del paciente, debemos examinar las características de la persona: condición física inicial, tiempo del que dispone, recursos de los que dispone para entrenar, motivación incial, presencia de patologías que puedan influir en la movilidad, y un larguísmo etc.

Mi experiencia indica que personas con pobre condición física se encuentran más cómodos en protocolos de intensidad leve/moderada, que permiten escalar bastante bien con el paso de las semanas. Pero, reconozcamos el potencial que presenta otros deportes con menor requerimiento de tiempos y de menor impacto físico (que por ejemplo correr).

Fuentes,

(1) G. A. Brooks, J. Mercier; Journal of Applied Physiology Published 1 June 1994 Vol.76 no. 6, 2253-2261

(2) Venables MC, Achten J, Jeukendrup AE (2005) Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women: a crosssectional study. J Appl Physiol 98:160–167

(3) Carsten Lundby and Robert A. Jacobs, Adaptations of skeletal muscle mitochondria to exercise training, Exp Physiol 101.1 (2016) pp 17–22

(4) Milanović Z, Sporiš G, Weston M (2015) Effectiveness of high-intensity interval training (HIT) and continuous endurance training for VO2max improvements: a systematic review and meta-analysis of controlled trials. Sports Med 45(10):1469–1481

(5) MacInnis MJ, Gibala MJ (2017) Physiological adaptations to interval training and the role of exercise intensity. J Physiol 595(9):2915–2930